Comment les sondes de quille et les tubes de Pitot prospèrent sur les voitures de F1

Les essais hivernaux ont commencé, et les voitures de F1 sont à nouveau équipées d'une série de capteurs et d'autres dispositifs. Bien que ceux-ci soient désormais monnaie courante lors des séances de pré-saison, il est intéressant d'examiner brièvement leurs détails techniques.

Les essais hivernaux ont enfin commencé à Barcelone, donnant aux équipes l'occasion de traduire en données réelles les mois de recherche et de simulations effectués en usine. Si les performances des moteurs font toujours la une des journaux, l'aérodynamique est tout aussi cruciale. Cependant, les conditions sur la piste peuvent différer de celles dans la soufflerie. Les séances de Barcelone deviennent donc un laboratoire où des appareils de mesure scientifiques sont à nouveau déployés pour valider et régler les voitures en vue de la saison à venir.

Ces appareils, empruntés à l'aéronautique, sont principalement des sondes de Kiel et des tubes de Pitot. Bien qu'ils portent des noms différents, ils ont une fonction similaire : mesurer la vitesse d'un fluide en détectant la pression dynamique qu'il crée.

En pratique, les instruments montés sur une voiture de F1 mesurent l'influence et l'efficacité des nombreux appendices aérodynamiques. Le tube de Pitot Le tube de Pitot, illustré ci-contre, est un capteur aéronautique utilisé pour déterminer la vitesse d'un fluide. Sur une voiture de F1, il enregistre la vitesse du flux d'air à un point spécifique, car la vitesse des roues seule ne donne qu'une valeur moyenne. Le tube est essentiellement un tuyau creux qui laisse entrer l'air à un endroit choisi et abrite les composants électroniques de mesure. En comparant la lecture du tube de Pitot avec la vitesse des roues, les ingénieurs obtiennent des informations sur la friction et l'usure des pneus, ce qui ajoute une autre dimension à leur analyse aérodynamique. La sonde de Kiel La sonde de Kiel est une version perfectionnée du tube de Pitot : un Pitot profilé qui crée un effet Venturi autour de lui. À partir de l'année prochaine, les monoplaces exploiteront à nouveau cet effet pour gagner en aérodynamisme. L'effet Venturi produit une zone de basse pression qui génère une succion, permettant aux voitures de 2021 d'adhérer à la route sans dépendre des surfaces aérodynamiques complexes actuelles qui induisent une traînée et diluent souvent les batailles sur la piste.

Les monoplaces sont souvent équipées de sondes Kiel disposées en grilles qui peuvent être positionnées à différents endroits du châssis. > « Et le gagnant du plus grand ensemble de tubes de Pitot de la journée est… @redbullracing. Félicitations ! #F1 #testing » – F1 Technical, 24 juin 2015

Ces sondes de Kiel capturent une multitude de données sur le flux d'air autour de la voiture à plusieurs endroits, ce qui permet aux équipes de vérifier et de comparer les études CFD et en soufflerie réalisées dans leurs usines. L'effet Venturi devenant plus important, on peut s'attendre à ce que ces outils soient moins utilisés lors du programme d'essais hivernaux 2021.